三元复合驱采出液含油污水处理工艺

2014 年 1 月 21 日4760

一种油田三元复合驱采出液含油污水处理工艺。油田三元复合驱采出液中含有大量的聚合物、碱和表面活性剂,使得污水中形成的油包水乳状液非常稳定,油和悬浮物的去除处理难度很大。本工艺采用自然沉降、气浮除油、混凝沉降和机械过滤等手段,并配以除油剂、絮凝剂和助凝剂,处理三元复合驱采出液含油污水,可使污水处理后达到水中含油小于20mg/L,悬浮物含量小于20mg/L,达到油田三元复合驱回注水的标准。本工艺解决了油田三元复合驱采出液含油污水处理的问题,对于节约水资源、降低三次采油成本、保护环境具有积极的经济效益和社会效益。

目前,我国东部地区的主要油田(大庆、胜利、大港等)已进入了 二次采油的后期阶段,原油产量递减速度加快,经济效益下降,应用三次采油技术提高采收率己势在必行。聚合物驱油可将采收率提高10%(与水驱比),该技术已在大庆、胜利、大港、河南等油田推广应用,取得 了良好的经济效益。三元复合驱是继聚合物驱油后的又一项提高原油采收率的新技术,可将采收率提高20% (与水驱比),该技术已在大庆、 胜利、新疆等油田进行了先导性矿场试验取得了较好的增油降水效果, 该项技术已逐渐成为油田可持续发展的关键技术之一。

三元复合驱(ASP)是向注入水中按一定比例添加工业碱(alkaline)、 表面活性剂(surfactant)和聚合物(polymer),以达到调整吸水剖面, 提高洗油效率的联合驱油技术。大量的研究表明,三元复合驱具有表面 活性剂和聚合物驱共同的优点,既能提高驱油效率,又能提高波及体积, 并且能大幅度地降低表面活性剂的用量。三元复合驱提高采收率的机理 是三方面因素共同作用的结果,即进一步降低界面张力、较好的流度控 制和降低化学剂的吸附。

国外复合驱技术的研究自1986年以来一直呈下降趋势,基本上处于 停滞状态。三元复合驱驱油机理复杂,开采成本高,风险大,实现工业 化应用比较困难,因此美国转向深度调剖、二氧化碳混相驱技术的研究,对复合驱技术的支持只限于基础理论研究和驱油用表面活性剂及聚合物 的开发研制方面。国内复合驱技术的研究,经过多年来的国家重点科技 攻关,已在大庆、胜利、克拉玛依等油田开展过三元复合驱矿场试验。 从试验规模、数量和整体研究水平来看,国内三元复合驱技术处于世界 领先地位。

大庆油田1993年和1994年在萨中西部和杏五区中块开展过三元复 合驱先导性矿场试验,以确定三元复合驱驱油效果。在试验成功的基础 上,1996年和1997年在杏二区西部和北一区段西进行过两个扩大性矿场 试验,以验证三元复合驱提高采收率幅度以及注采能力、色谱分离等动 态变化规律。1997年在三厂小井距试验区开展过表面活性剂复配降低主 表面活性剂用量的矿场试验,1998年在萨南四区开展过羧酸盐三元复合 驱矿场试验。此外,杏二区中部开展国产表面活性剂三元复合驱扩大性 矿场试验。

三元复合驱具有很好的乳化和降低界面张力作用,但同时造成原油 采出液组成十分复杂。正常开采的原油采出液主要为油外相乳化液,油 水分离使用常规的非离子型破乳剂即可得到解决,对电脱不会造成影响; 而采用三元复合驱提高采收率,采出液会形成W/0、 0/W、 W/0/W等多层 的乳化液,乳化液十分稳定,给破乳脱水带来难度,其中影响最严重的 成分是表面活性剂一非离子型乳化剂(如0P-10、平平加等)、阴离子表 活剂(石油磺酸盐类),其次为碱。为了降低界面张力,三元复合驱配 方中加入了大量的Na2C03或NaOH等,个别的三元复合驱中加入硅酸盐类 物质来降低成本或降低界面张力,这样的采出液使得破乳更加困难。

相比于聚合物驱,三元复合驱采出液含油污水的成分更加复杂,处 理难度更大。在复合驱采出污水中,不仅含有部分水解聚丙烯酰胺,而且 含有表面活性剂和碱,大大增加了对污水中含油和悬浮物的处理难度, 常规的含油污水处理工艺不能满足三元复合驱采出污水处理的要求。发明内容

本文是提供一种三元复合驱采出液含油污水处理工艺,解决 常规的含油污水处理工艺,不能满足三元复合驱采出液含油污水处理的 问题。通过本工艺处理,可将三元复合驱采出污水处理后达到回注水要求,即水中含油量《20mg/L,悬浮物含量《20mg/L,节约水资源,保护 油田环境;并且具有处理效率高,加药量相对较小,工艺运行稳定,减 低油田三元复合驱污水处理成本,提高油田经济和社会效益。

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